【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光伏并網發電的，具體涉及一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法。
技術介紹
1、光伏并網發電是指將太陽能光伏發電系統產生的直流電通過逆變器轉換為與電網兼容的交流電，并入公共電網進行供電的一種方式。這種系統可以分為集中式和分布式兩種形式。集中式光伏發電通常由大型光伏電站構成，而分布式光伏發電則以小規模系統為主，常見于建筑一體化光伏項目。總之，光伏并網發電以能夠降低溫室氣體排放、降低系統的維護成本和環境污染風險，以及有助于電網的負荷平衡和降低線路損耗等優點被廣泛應用。
2、然而，光伏并網發電系統在實際運行中也面臨著一些挑戰和問題。其中，光伏組件的溫度控制是一個關鍵因素。光伏組件的輸出功率會隨著溫度的升高而降低，理論上，溫度每升高一度，發電量會降低約0.5％。而高溫不僅影響組件的功率和性能，還可能引發熱斑效應，從而影響光伏組件的壽命。因此，對光伏組件溫度的預測對于光伏并網發電的系統設計尤為重要。
3、目前，盡管已有研究對光伏發電功率進行了預測，但大多數方法仍然并未考慮組件溫度的變化，而是直接采用環境溫度作為工作溫度，這限制了預測精度的提高。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是要解決上述現有技術中，對光伏并網發電時光伏組件的溫度變化無法預測的技術問題，提供一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法，能夠對光伏并網發電時光伏組件的溫度進行預測，提高光伏發電系統運行的穩定性。
2、為了解決上述問題，本專利技術按以下技術方案予以實現的：
3
4、步驟100、獲取光伏組件的溫度數據；
5、步驟200、獲取影響光伏并網發電時的組件溫度的關鍵環境因素，所述關鍵環境因素包括太陽輻照量數據和光伏組件周圍環境的空氣溫度數據；
6、步驟300、基于熱力學定律、焦耳定律與傅立葉定律，構建光伏并網發電時的光伏組件溫度的預測模型，所述預測模型為t＝t0+a×h+b×h2，其中，t為光伏組件溫度，t0為光伏組件周圍環境的空氣溫度，h為光伏組件所受總輻照量，a和b為與光伏組件本身物理特性相關的參數；
7、步驟400、基于步驟100中的溫度數據和步驟200中的關鍵環境因素，計算得出步驟300中的a和b的值；
8、步驟500、將步驟400中得到的a和b的值代入到步驟300中的預測模型中，得到可用于預測光伏并網發電時的組件溫度的預測算法。
9、優選地，步驟200中，通過在光伏系統所在區域安裝總輻照計來獲取所述太陽輻照量數據，通過在光伏系統所在區域安裝氣象溫度監測儀來獲取所述空氣溫度數據；其中，所述總輻照計與光伏組件的安裝角度一致。
10、優選地，步驟300中，所述基于熱力學定律、焦耳定律與傅立葉定律，構建光伏并網發電時的光伏組件溫度的預測模型的步驟包括：步驟301、建立由太陽輻照導致光伏組件溫度升高的數學模型δt1＝a×h，其中，δt1為由太陽輻照導致的光伏組件升高的溫度，h為所述光伏組件所受總輻照量，a為所述與光伏組件本身物理特性相關的參數。
11、優選地，步驟302、建立由光伏并網發電導致光伏組件溫度升高的數學模型δt2＝b×h2，其中，δt2為由光伏并網發電導致的光伏組件升高的溫度，b為所述與光伏組件本身物理特性相關的參數。
12、優選地，步驟303、構建并網發電時光伏組件溫度相關的數學模型t＝t0+δt1+δt2；
13、優選地，基于步驟301、步驟302和步驟303，得到所述光伏并網發電時的光伏組件溫度的預測模型t＝t0+a×h+b×h2。
14、優選地，步驟300中，a的計算公式為a＝s÷(c×m)，其中，s為光伏組件的表面積，c為光伏組件的比熱容，m為光伏組件的質量。
15、優選地，步驟300中，b的計算公式為b＝k2×r×δ÷(λ×s)，其中，λ為光伏組件的導熱系數，s為光伏組件的表面積，δ為傳熱距離，r為光伏組件的電阻，k為光伏組件的發電效率。
16、優選地，步驟400中，基于步驟100中的溫度數據和步驟200中的關鍵環境因素，通過levenberg-marquardt迭代算法進行非線性函數擬合，計算得出步驟300中的a和b的值。
17、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
18、本專利技術提供了一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法，基于熱力學定律、焦耳定律與傅立葉定律，構建光伏并網發電時的光伏組件溫度的預測模型，通過獲取光伏組件的溫度數據以及獲取影響光伏并網發電時的組件溫度的關鍵環境因素，并利用levenberg-marquardt迭代算法進行非線性函數擬合得到預測模型的相關參數，以得到可用于預測光伏并網發電時的組件溫度的預測算法。在實際應用中，通過將光伏組件周圍環境的空氣溫度以及光伏組件所受總輻照量代入到該預測算法中，即可預測得到該光伏組件的溫度。對光伏并網發電時的組件溫度進行預測，能夠通過預測的溫度進行有利于光伏系統相關的決策，這有利于提高光伏組件的功率和性能、延長光伏組件壽命，同時也有利于提高整個光伏系統運行的穩定性及發電效率。
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1.一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法，其特征在于，步驟300中，所述基于熱力學定律、焦耳定律與傅立葉定律，構建光伏并網發電時的光伏組件溫度的預測模型的步驟包括：
4.根據權利要求3所述的一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法，其特征在于：
6.根據權利要求1所述的一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法，其特征在于：
7.根據權利要求6所述的一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法，其特征在于：
8.根據權利要求1所述的一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法，其特征在于：
【技術特征摘要】
1.一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種光伏并網發電時的組件溫度預測方法，其特征在于，步驟300中，所述基于熱力學定律、焦耳定律與傅立葉定律，構建光伏并網發電時的光伏組件溫度的預測模型的步驟包括：
4.根據權利要求3所述的一種光...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曾湘安，符永高，許楚斯，祁黎，胡嘉琦，陳心欣，
申請(專利權)人：中國電器科學研究院股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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